Oberflächenverstärkte Ramanspektroskopie (SERS) an Cyaninfarbstoffen

Kramer, H.

Book/Report

FZJ-2019-00432

Oberflächenverstärkte Ramanspektroskopie (SERS) an Cyaninfarbstoffen

Kramer, H. (Corresponding author)FZJ*

1995
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag Jülich

Jülich : Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag, Berichte des Forschungszentrums Jülich 3027, X, 100 p. (1995)

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/21251

Report No.: Juel-3027

Abstract: In der vorliegenden Arbeit wurde das SERS-Verhalten in Abhängigkeit von der Struktur ausgewählter $\textit{Cyaninfarbstoffe}$ untersucht. Die Untersuchung gliederte sich in drei Schritte: Zuerst wurde die Abhängigkeit des SERS-Spektrums des kationischen Benzothiacyanins DT$^{+}$ von verschiedenen Gegenionen und zugesetzten Anionen untersucht. Nach Kenntnis des Anioneneinflusses konnte gezielt das SERS-Verhalten des Farbstoffkations DT$^{+}$ betrachtet werden. Mit dem Wissen über das SERS-Verhalten von DT$^{+}$ war es schließlich möglich, vergleichende Untersuchungen an neun anderen Cyaninfarbstoffen und verwandten Verbindungen durchzuführen. Dabei kamen moderne Ramantechniken zum Einsatz. Die Ergebnisse dieser Arbeit werden wie folgt zusammengefaßt.$\underline{a)}$ $\underline{Das}$ $\underline{SERS-Verhalten}$ $\underline{des}$ $\underline{Farbstoffs}$ $\underline{DT^{+}}$: 1. DT$^{+}$ bildet gemeinsam mit Anionen auf Ag- und Au-Solen Oberflächenkomplexe. Die Fähigkeit einzelner Anionen zur Oberflächenkomplexbildung mit DT$^{+}$ hängt vonihrer Nucleophilie ab, nuleophilere Anionen bilden stabilere Komplexe. 2. Anionische Zusätze zum Ag-Sol vor der Farbstoffzugabe können absolute und relativeIntensitäten des SERS-Spektrums ändern. Art und Stärke der Änderungen sind abhängig von der Oberflächenkomplexbildungsstärke der im System anwesenden Anionen. 3. Der Grad der Aggregation des Sols ist anionenabhängig, damit auch die Lage der longitudinalen PRE. I$^{-}$ bewirkt eine längerwellige Verschiebung dieser Extinktion als Br$^{-}$ und SCN$^{-}$ auf Ag- und Au-Solen und ist deshalb als Gegenion für NIR-SERS-Messungen an diesen Kolloiden geeignet. 4. Der Cyaninfarbstoff DT-I adsorbiert auf Ag und Au unter Löschung seiner Fluoreszenz, er befindet sich in unmittelbarer Oberflächennähe und bildet bei der verwendeten Konzentration von 5.7 $\cdot$ 10$^{-6}$ mol/l etwa eine Monolagenbedeckung auf den Ag- und Au-Kolloiden. Von DT-I können an Ag- und Au-Solen SERS-Spektren bei VIS- und NIR-Anregung gemessen werden. Die NIR-SERS-Verstärkung an Ag ist 7-12 x größer als bei 514 nm-Anregung. Diese Verstärkung ist bei DT-I für Au-Sole nur wenig höher als für Ag-Sole. Die Adsorption an Ag erfolgt ohne Geometrieänderung (keine Frequenzverschiebung gegenüber dem freien Molekül in Lösung). An Au-Solen findet eine schwache Frequenzverschiebung vorwiegend von Stickstoffschwingungen statt. Der Einfluß der chemischen Verstärkung ist an Au größer als an Ag. [...]

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